Chapitre 3
Articulations zygapophysaires
Les articulations zygapophysaires lombales sont formées par l’articulation des processus articulaires inférieurs d’une vertèbre lombale avec les processus articulaires supérieurs de la vertèbre suivante. Les articulations possèdent les caractéristiques types des articulations synoviales. Les facettes articulaires sont recouvertes de cartilage et une membrane synoviale recouvre les bordures cartilagineuses de chaque articulation. La membrane synoviale est entourée par une capsule articulaire qui s’attache sur le processus articulaire, légèrement en dehors de la bordure du cartilage (figure 3.1).
Figure 3.1 Vue postérieure des articulations zygapophysaires de L3–L4. Sur la gauche, la capsule de l’articulation est intacte. Sur la droite, la partie postérieure de la capsule a été réséquée pour révéler la cavité articulaire, le cartilage articulaire (CA) et la ligne d’insertion de la capsule articulaire (– –). La partie supérieure de la capsule articulaire (C) est attachée plus loin de la bordure articulaire que la partie postérieure de la capsule.
STRUCTURE DÉTAILLÉE
Les facettes articulaires lombales sont de forme ovoïde. Leur hauteur est environ de 16 mm et leur largeur de 14 mm, avec une superficie d’environ 160 mm2. Les dimensions des facettes de la vertèbre supérieure sont légèrement inférieures aux valeurs indiquées. Celles de la vertèbre inférieure sont légèrement inférieures [1].
Vues de derrière (figure 3.1), les facettes articulaires des articulations zygapophysaires lombales ont l’aspect de surfaces rectilignes faisant penser à des articulations planes. Cependant, vues d’en haut (figure 3.2), la forme de leurs surfaces articulaires et leur orientation générale varient. Ces particularités ont des conséquences biomécaniques importantes pour la compréhension de ces articulations et celle du rachis lombal. Elles doivent donc être comprises et prises en compte.
Figure 3.2 Vue supérieure des articulations zygapophysaires de L3–L4 montrant l’incurvation de l’espace et des facettes articulaires dans le plan transverse. I : processus articulaire inférieur de L3. S : processus articulaire supérieur de L4.
Dans le plan transverse, les facettes articulaires peuvent être plus ou moins plates, planes ou incurvées [2] (figure 3.3). La courbure peut légèrement différer d’une surface plane (figure 3.3D) ou peut être plus prononcée, avec des facettes articulaires supérieures en forme de « C » (figure 3.3E) ou en forme de « J » (figure 3.3F). La fréquence relative des facettes plates et incurvées sur les différents étages vertébraux est indiquée dans le tableau 3.1.
Tableau 3.1
Incidence des articulations zygapophysaires lombales plates et incurvées aux différents niveaux segmentaires
(D’après Horwitz et Smith [16].)
Figure 3.3 Les différentes orientations et courbures des articulations zygapophysaires lombales. A : Articulations plates orientées à près de 90° par rapport au plan sagittal. B : Articulations plates orientées à 60° par rapport au plan sagittal. C : Articulations plates orientées parallèlement (0°) par rapport au plan sagittal. D : Articulations légèrement incurvées ayant une orientation moyenne proche de 90° par rapport au plan sagittal. E : Articulations en forme de « C » orientées à 45° par rapport au plan sagittal. F : Articulations en forme de « J » orientées à 30° par rapport au plan sagittal.
L’orientation d’une articulation zygapophysaire lombale est conventionnellement définie par l’angle du plan moyen par rapport au plan sagittal (figure 3.3). Dans le cas des articulations possédant des facettes articulaires plates, le plan de l’articulation est facilement représenté par une ligne parallèle aux facettes. Le plan moyen des articulations possédant des facettes incurvées est habituellement représenté par une ligne passant par les terminaisons antéromédiales et postérolatérales de la cavité articulaire (figure 3.3). La fréquence des diverses orientations sur les différents niveaux est indiquée sur la figure 3.4.
Figure 3.4 Orientation des articulations zygapophysaires lombales par rapport au plan sagittal : fréquence par niveau. Axe y : proportion de spécimens présentant une orientation particulière ; axe x : orientation (degrés à partir du plan sagittal). (D’après Horwitz et Smith [16].)
L’analyse est simple dans le cas des articulations zygapophysaires planes. Les facettes articulaires d’une articulation orientée obliquement regardent en arrière et médialement (figure 3.5A). Ces facettes peuvent résister au déplacement antérieur grâce à une orientation vers l’arrière. Lorsque la vertèbre supérieure d’une articulation tente de se déplacer vers l’avant, ses processus articulaires inférieurs s’enclavent contre les facettes articulaires supérieures de la vertèbre la plus basse et cette impaction stoppe un déplacement antérieur supplémentaire (figure 3.5A).
Figure 3.5 Mécanismes des articulations zygapophysaires lombales planes. Une articulation plane à 60° du plan sagittal offre une résistance à la fois au déplacement vers l’avant (A) et à la rotation (B). Une articulation plane à 90° du plan sagittal résiste fortement au déplacement antérieur (C), mais lors de la rotation (D), la facette articulaire inférieure peut ricocher sur la facette articulaire supérieure. Une articulation plane parallèle au plan sagittal n’offre aucune résistance au déplacement vers l’avant (E), mais résiste fortement à la rotation (F).
De même, l’orientation médiale des facettes articulaires supérieures leur permet de résister à la rotation. Lorsqu’une vertèbre, vue d’en haut, commence à pivoter dans le sens contraire des aiguilles d’une montre, sa facette articulaire inférieure droite touchera la facette articulaire supérieure droite de la vertèbre au-dessous et arrêtera la rotation (figure 3.5B).
Les facettes articulaires supérieures perpendiculaires au plan sagittal offrent le maximum de résistance au déplacement antérieur, car elles regardent complètement en arrière et la totalité de leur surface articulaire s’oppose au mouvement (figure 3.5C). De telles facettes sont cependant moins capables de résister à la rotation, car la facette articulaire inférieure touche la facette articulaire supérieure sur un des angles, et peut ricocher sur la facette articulaire supérieure (figure 3.5D).
Les articulations orientées parallèlement au plan sagittal n’offrent aucune résistance au déplacement antérieur. Les facettes articulaires inférieures sont simplement capables de glisser le long des facettes articulaires supérieures (figure 3.5E). Cependant, de telles articulations apportent une résistance importante à la rotation (figure 3.5F).
La situation change dans le cas d’articulations présentant des surfaces incurvées, car certaines parties des surfaces articulaires sont impliquées dans la résistance de différents mouvements. L’extrémité antéromédiale des articulations incurvées regarde en arrière. C’est cette partie de la facette qui résistera au déplacement antérieur. Lorsque la vertèbre supérieure tente de se déplacer vers l’avant, ses facettes articulaires inférieures entreront en contact avec la partie antéromédiale des facettes articulaires supérieures de la vertèbre adjacente (figure 3.6A). Le degré de résistance sera proportionnel à la superficie de la partie antéromédiale de la facette articulaire supérieure regardant en arrière. C’est ainsi que les facettes en forme de « C » (figure 3.6A) auront une plus grande superficie regardant en arrière et une plus grande résistance que les facettes en forme de « J » (figure 3.6B) qui n’ont qu’une petite superficie regardant en arrière.
Figure 3.6 Mécanismes des articulations zygapophysaires lombales incurvées. A : Les articulations en forme de « C » ont une grande partie antéromédiale orientée vers l’arrière (indiquée par les crochets), et cette partie résiste au déplacement vers l’avant. B : Les articulations en forme de « J » ont une partie antéromédiale plus étroite (crochet) qui résiste néanmoins au déplacement vers l’avant. C et D : Les articulations à la fois en forme de « C » et de « J » résistent à la rotation lors de l’impaction de leur surface articulaire.